JP3110753B2 - 細長い本体の外側表面にコンクリート層を被覆するための方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はロッド（棒）または管のような細長い本体の
外側表面にコンクリート層を被覆する方法に関する。

例えば沖合の生産現場から石油またはガスを輸送する
ための海底パイプラインは特殊な容器上で互いに溶接さ
れた鋼製の管部分から形成されることができ、パイプラ
インは管部分が互いに溶接されるように海底の所定の位
置に設置されることができる。パイプラインが海底の所
望の位置に確実に維持されるようにするために、各管部
分の外周面にコンクリート層を設けることにより管部分
に負の浮力を与えることができる。管部分が容器上で互
いに溶接される前に管部分にコンクリート被覆が施され
ることが好ましく、管部分の互いに反対側の両自由端部
は溶接作業をしやすくするために露出されている。コン
クリート層は強度および耐久性に関する通常の条件を満
たさなければならないだけでなく、必要とされるコンク
リートの高い比重を得るために鉄鉱石のような重い骨材
を添加することが必要とされることもありうる。

管部分または筒部分にコンクリートの外側層を設ける
ための二つの異なる方法、即ち衝突被覆（impingement
coating）および圧縮被覆（compression coating）
が公知である。これら双方の方法では水平に配置された
管が回転されると共に静止した被覆機械を通過せしめら
れ、これら双方の方法はコンクリート混合物の浪費を招
くと共にコンクリートの不十分な圧縮を招く。コンクリ
ートの圧縮が不十分であると、必要な比重を得るために
比較的大量の重い骨材が必要とされる。デンマーク特許
明細書第155.460号には水平方向に延びる管がゆっくり
回転されると共にコンクリートが管の全長に亘って施さ
れ、コンクリートは振動装置が設けられた型表面によっ
て成形されると共に振動せしめられるようにした方法が
開示されている。その方法は明らかに実際には使用され
ていない。デンマーク特許出願第644/84号には垂直に配
置された鋼管に地−含水コンクリート（ground−moist
concrete）を施すために使用されることができる摺動
型が開示されている。

本発明は種々の点において改良がなされた上述のタイ
プの方法を提供する。

本発明は棒または管のような細長い本体の外側表面に
コンクリート層を被覆する方法であって、細長い本体を
直立した位置に配置し、細長い本体の外側表面の周りに
環状型を配置してそれらの間に環状空間を形成し、型の
上側の漏斗状部分にコンクリート混合物を送り込み、漏
斗状部分を型の残りの部分に対して回転させてコンクリ
ート混合物を上述の環状空間内に周方向に分配し、環状
型を細長い本体に沿って上方に移動して細長い本体の外
側表面上に上述のコンクリート層を形成するようにし
た、棒または管のような細長い本体の外側表面にコンク
リート層を被覆する方法を提供する。回転する漏斗状部
分のために、コンクリートの含水量が比較的低い場合で
さえも、環状の成形空間に沿って周方向に均一なコンク
リートの分布を得ることができる。

本発明はまた、棒または管のような細長い本体の外側
表面にコンクリート層を被覆する装置であって、フレー
ム構造を具備し、更に、細長い本体をフレーム構造内で
直立した位置に保持する手段を具備し、更に、細長い本
体と環状型との間に環状空間を形成するように直立した
細長い本体を包囲する環状型を具備し、上述の型は上側
の漏斗状部分を有し、この漏斗状部分は型の残りの部分
に対して環状型の軸線回りに回転可能となっており、更
に、上述の漏斗状型部分にコンクリート混合物を送り込
む手段を具備し、更に、コンクリート混合物を上述の環
状空間内に周方向に分配するように漏斗状部分を型の残
りの部分に対して回転させる手段を具備し、更に、細長
い本体の外側表面上に上述のコンクリート層を形成する
ように環状型を直立した細長い本体に沿って軸線方向に
移動させる手段を具備する、棒または管のような細長い
本体の外側表面にコンクリート層を被覆する装置を提供
する。

第２の観点によれば、本発明は棒または管のような細
長い本体の外側表面にコンクリート層を被覆する方法で
あって、細長い本体を直立した位置に配置し、細長い本
体の外側表面の周りに環状型を配置してそれらの間に環
状空間を形成し、上述の環状空間の上方部分内にコンク
リート混合物を送り込み、環状型を細長い本体に沿って
上方に移動して細長い本体の外側表面上に上述のコンク
リート層を形成し、環状型の下方スカート内に形成され
た孔を介してコンクリート層を真空にさらしてコンクリ
ート層から自由水を引き出し、これによりコンクリート
層を安定化させるようにした、棒または管のような細長
い本体の外側表面にコンクリート層を被覆する方法を提
供する。

本発明はまた、棒または管のような細長い本体の外側
表面にコンクリート層を被覆する装置であって、フレー
ム構造を具備し、更に、細長い本体をフレーム構造内で
直立した位置に保持する手段を具備し、更に、細長い本
体と環状型との間に環状空間を形成するように直立した
細長い本体を包囲する環状型を具備し、更に、環状型か
ら垂下しかつ環状型の下方延長部を形成する孔付きスカ
ートを具備し、更に、上述の環状空間の上方部分内にコ
ンクリート混合物を送り込む手段を具備し、更に、細長
い本体の外側表面上に上述のコンクリート層を形成する
ように環状型を細長い本体に沿って上方に移動させる手
段を具備し、更に、コンクリート層から自由水を引き出
してコンクリート層を安定化させるように上述のスカー
ト内に形成された孔を介してコンクリート層を真空にさ
らす手段を具備する、棒または管のような細長い本体の
外側表面にコンクリート層を被覆する装置を提供する。

第３の観点によれば、本発明は棒または管のような細
長い本体の外側表面にコンクリート層を被覆する方法で
あって、ほぼ水平方向に延びる細長い本体の一端部を動
力作動される回転可能な持ち上げ部材に固定し、細長い
本体の縦方向軸線に対しほぼ直角をなして延びる水平軸
線回りに持ち上げ部材を回転させて細長い本体を直立し
た位置に傾斜させ、直立した細長い本体の外側表面の周
りに環状型を配置してそれらの間に環状空間を形成し、
上述の環状空間の上方部分内にコンクリート混合物を送
り込み、環状型を細長い本体に沿って上方に移動して細
長い本体の外側表面上に上述のコンクリート層を形成す
るようにした、棒または管のような細長い本体の外側表
面にコンクリート層を被覆する方法を提供する。

成形されたコンクリート層を更に安定化させて生産速
度を増大させることができるようにするために、かつコ
ンクリートを更に圧縮してコンクリートの比重を増大さ
せるために、細長い本体の外側表面上に形成されたコン
クリート層は環状型の下方スカート内に形成された孔を
介して真空にさらされることができ、その結果コンクリ
ート層から自由水が引き出され、これによりコンクリー
ト層が安定化せしめられる。

スカートの孔はスカートの外側表面とスカートを包囲
する外側の周壁との間に形成された真空室と連通するこ
とができ、この真空室は真空ポンプのような適切な真空
源に連結されることができる。

スカートには軸線方向に延びるスリットが形成される
ことができ、外側の周壁はプラスチックまたはゴムのシ
ート材料のような可撓性を有する材料で形成されること
ができ、これにより、真空室が真空源に接続されたとき
にコンクリート層は半径方向の圧縮を受けることにな
る。その結果、鋳造（キャスティング）されたコンクリ
ート層が更に安定化せしめられると共にコンクリートの
比重が増大せしめられる。

被覆が施されるべき細長い本体は標準的にはほぼ水平
な位置（姿勢）で貯蔵され、次いでこの細長い本体はク
レーン、ホイストまたは同様な持ち上げ装置（リフト装
置）によって垂直な位置に配置されることができる。し
かしながら本発明による方法は更に、ほぼ水平方向に延
びる細長い本体の一端部を動力作動される傾斜可能な持
ち上げ部材に固定するステップを具備することができ、
更に、細長い本体を上述の直立した位置に傾斜させるよ
うに細長い本体の縦方向軸線に対しほぼ直角をなして延
びる水平軸線回りに持ち上げ部材を回転させるステップ
を具備することができる。管状の本体を水平位置から垂
直位置に移送するこの方法はかなり時間を節約できる方
法である。回転可能な持ち上げ部材は、細長い本体がコ
ンクリート層で被覆されたときに細長い本体を水平位置
に戻すように移動させるのにも用いられることができ
る。

更に、本発明は棒または管のような細長い本体の外側
表面にコンクリート層を被覆する装置であって、フレー
ム構造を具備し、更に、ほぼ水平な軸線回りに傾斜可能
にフレーム構造の下方部分内に配置された持ち上げ部材
を具備し、更に、水平位置に配置された細長い本体の一
端部を持ち上げ部材に連結する手段を具備し、更に、細
長い本体をフレーム構造内の直立した位置に傾斜させる
ために細長い本体の縦方向軸線に対しほぼ直角をなして
延びる水平軸線回りに持ち上げ部材を回転させる動力手
段を具備し、更に、細長い本体をフレーム構造内で上述
の直立した位置に保持する手段を具備し、更に、細長い
本体と環状型との間に環状空間を形成するように直立し
た細長い本体を包囲する環状型を具備し、更に、上述の
環状空間の上方部分内にコンクリート混合物を送り込む
手段を具備し、更に、細長い本体の外側表面上に上述の
コンクリート層を形成するように環状型を細長い本体に
沿って上方に移動させる手段を具備する、棒または管の
ような細長い本体の外側表面にコンクリート層を被覆す
る装置を提供する。

本装置は更に、環状型から垂下しかつ環状型の下方延
長部を形成する孔付きスカートを具備することができ、
更に、コンクリート層から自由水を引き出すように上述
のスカート内に形成された孔を介してコンクリート層を
真空にさらす手段を具備することができ、これによりコ
ンクリート層が安定化されることができると共にコンク
リート層の比重が増大されることができる。

上述の連結手段は細長い本体の軸線方向に延びる穴、
例えば管状の本体の穴内に受容されるべきマンドレル部
材を具備することができ、膨張可能な手段が、膨張した
状態において穴の内周面と係合するようにマンドレル部
材上に配置されることができる。このような膨張可能な
手段は任意の種類のものであることができ、例えば圧力
流体または加圧気体によって膨張せしめられることがで
きる。好ましい実施例では、膨張可能な手段はマンドレ
ル部材の周りに配置された中空をなす環状のふくらませ
可能な部材を具備し、これにより、環状のふくらませ可
能な部材がふくらまされたときにマンドレルは管状部材
内で心出しされる傾向になる。

連結手段は更にまたは代わりに、細長い本体の端部を
その中に受容するソケット部材を具備することができ
る。

次に、図面を参照して本発明を更に説明する。

図１は管部分または筒部分の外周面上に強化コンクリ
ートの層または被覆を鋳造（キャスティング）するため
の本発明による装置の実施例を示す斜視図である。

図２および図３は未だ被覆されていない管部分を鋳造
装置に運搬するための運搬台の拡大側面図であり、夫々
上昇位置と下降位置を示している。

図４は図２および図３に示される運搬台の平面図であ
る。

図５は管部分を鋳造装置内で水平位置から垂直位置
へ、またその逆に傾斜させるための傾斜装置を示す側面
図である。

図６は図５に示される傾斜装置の平面図である。

図７は図５および図６に示される傾斜装置の別の実施
例を示す側面図である。

図８は図７に示される傾斜装置の平面図である。

図９は被覆が施されるべき管部分の一端部を受容する
ために傾斜装置上に形成されたソケットを示す拡大断面
図である。

図10は被覆が施されるべき管部分の内側表面と係合す
るように傾斜装置上に形成された心出し装置を示す拡大
側面断面図である。

図11は頂部心出し装置の断面図である。

図12は図11のXII−XII線に沿ってみた断面図である。

図13はコンクリート鋳造装置のコンクリート供給用漏
斗状装置の部分断面側面図である。

図14はコンクリート鋳造装置の真空装置または除水装
置を示す部分断面側面図である。

図15はスリットおよび孔付きの除水膜またはスカート
を平面状態にして示す図である。

図16は図15に示す孔付きスカートによって部分的に形
成される真空室の断面図である。

図17はコンクリート層が被覆された管部分または筒部
分を鋳造装置から運搬するための運搬台の端面図であ
る。

図18は図17のXVIII−XVIII線に沿ってみた断面図であ
る。

図１は管部分または筒部分のような細長い本体の外周
面上に鋼で補強されたコンクリートの層または被覆物を
鋳造（キャスティング）するための設備または装置を示
す。

被覆が施されるべきこのような各管部分または筒部分
10には鋼製の補強部11が設けられ、この補強部11は管部
分の外周面周りに螺旋状に巻かれた補強ワイヤを具備す
る。螺旋状のワイヤの巻き部は、螺旋状のワイヤの巻き
部に溶接された縦方向に延びるワイヤにより相互に連結
されることができる。環状の鋼製補強部は、環状の鋼製
補強部が管部分または筒部分に対してほぼ同軸をなす位
置に維持されるように適切な間隔あけ手段によって管部
分または筒部分10の周面から半径方向に間隔を隔てて配
置されることができる。各筒部分または筒部分の互いに
反対側の両自由端部は管状の鋼製補強部11で覆われない
ことが好ましい。

鋼製補強部11付きの管部分10は、運搬台12上に位置せ
しめられて直立したコンクリート鋳造装置13に移動され
ることができる。運搬台12は地面高さよりも下の通路ま
たは溝15内に位置する軌道14に沿い装置13に向けて移動
されることができる。

運搬台12は図２から図４により詳細に示される。この
運搬台12は、複動式圧力流体シリンダ17のような選択的
な可変長さを有する手段によって相互に連結された一対
の分離した台枠16を具備する。支持フレーム18が各台枠
16上に揺動可能に取り付けられ、この支持フレーム18は
圧力流体シリンダ19により図３に示される引込み位置と
図２に示される上昇位置との間を移動せしめられること
ができる。運搬台12の支持フレーム18群の互いに反対向
きの自由端部は管部分または筒部分10の露出した自由端
部を支持するための支持面20を形成する。管部分10が運
搬台12上に載せられて運搬台が装置13に隣接する位置ま
でコンクリート鋳造装置13に向けて移動されるとき、支
持フレーム18は図３に示される引込み位置にあると共に
複動式シリンダ17のピストンはシリンダに対して固定さ
れた位置に保持される。装置13に隣接する位置におい
て、複動式シリンダ17のシリンダ室はピストンがシリン
ダに対して自由に移動されることができるように相互に
連結されることができ、支持フレーム18はシリンダ19に
よって図２に示される上昇位置に移動されることができ
る。台枠16が互いに自由に移動することができるので、
支持面20と管部分10の自由端部との間の相対移動が避け
られることができる。このようにして、鋼製補強部11が
設けられた管部分10は、より詳細については後述するよ
うに管部分の一端部が傾斜装置（傾け装置）と係合され
ることができるような高さ位置に持ち上げられることが
できる。運搬台12は油圧モータのような適切な駆動手段
によって軌道14に沿い移動されることができる。

コンクリート鋳造装置13は塔状のフレーム21を具備
し、この塔状フレーム21は垂直に延びる支柱（コラム）
22と、支柱22に固定された上方の固定したプラットフォ
ーム23とを有する。上方の管位置決め装置24がプラット
フォーム23上に取り付けられる。下方のプラットフォー
ム25は、例えば図示しないラックとピニオン式の駆動装
置によって塔状フレーム21内で垂直方向に移動可能とな
っている。環状の型装置26がプラットフォーム25上に取
り付けられ、この型装置26は管部分または筒部分10に沿
いプラットフォーム25と共に垂直方向に移動可能となっ
ており、このとき管部分10は、上方の管位置決め装置24
と塔状フレーム21の下方端部に取り付けられた傾斜装置
（傾け装置）27とによって、塔状フレーム21内で垂直位
置に配置されかつ所定の位置に保持されている。コンク
リートはサイロなどのコンクリート供給部28からコンベ
ヤベルト29などの搬送部を介して型装置26に供給される
ことができる。装置13内で管部分または筒部分10に強化
コンクリート層（鉄筋コンクリート層）30が設けられる
と、管部分は水平位置に傾斜を戻され、運搬台31（図17
および図18により詳細に示される）上に載せられ、貯蔵
場所に移動されることができる。運搬台31は、地面高さ
に配置された軌道32に沿い通路または溝15の上方を、通
路または溝15の両側へ移動可能となっている。

図５および図６に傾斜装置27の実施例を示す。傾斜装
置は枢軸34回りに回転可能に取り付けられた底部マンド
レル装置33を具備する。軌道32と反対側に配置されたマ
ンドレル装置の一端部は圧力流体シリンダ36のピストン
ロッド35に旋回可能に連結され、圧力流体シリンダ36は
支柱37に旋回可能に連結される。その結果マンドレル装
置33は図５において実線で示されるほぼ水平をなす位置
と、図５において破線で示されるほぼ垂直をなす位置と
の間で回転されることができる。このほぼ垂直をなす位
置ではマンドレル装置33の下端部は案内および／または
錠止手段38によって安定および／または錠止されること
ができる。また一対のレバーアーム39が枢軸34回りに回
転可能に取り付けられ、旋回可能に取り付けられた圧力
流体シリンダ41のピストンロッド40がレバーアーム39に
旋回可能に連結される。レバーアーム39の自由端部は運
搬台フレームの底部に沿って縦方向に延びる溝部材39a
（図17参照）内に受容されることができ、これによりレ
バーアームが運搬台31に連結されることができる。斯く
してシリンダ41はレバーアーム39およびレバーアーム39
に連結された運搬台31を、図５において実線で示される
ように運搬台31が軌道32によって支持される位置から、
図５において破線で示される起立した位置に傾斜させる
ことができる。この起立した位置では、被覆が施され完
成した管部分が運搬台31によって支持されることができ
る。案内および／または錠止手段38および流体シリンダ
41は図示されるように穴（ピット）42内に配置されるこ
とができる。

図７および図８は図５および図６に示される傾斜装置
の別の実施例を示し、対応する構成要素には同一の参照
符号を用いる。図５に示されるマンドレル装置33はレバ
ー状をなすと共にほぼ水平な位置とほぼ垂直な位置との
間で90゜に亘って傾斜可能となっているが、図７に示さ
れる傾斜装置27のマンドレル装置33は、４個のアームを
有しかつ枢軸34回りに回転可能な十字形状に形成され
る。十字形状のマンドレル部材33の下方アームは横方向
に間隔を隔てられた一対の平行な案内部材43間で案内さ
れることができ、またこの下方アームは１個または複数
個の横方向の錠止部材または当接部材44によってそのほ
ぼ垂直な位置に係合解除可能に錠止されることができ
る。錠止部材44は例えば図示しない圧力流体シリンダに
よって作動されることができる。図７において、十字形
状のマンドレル装置33を矢印45で示される方向に回転さ
せるためのシリンダ36は、穴42の底部に取り付けられた
複動式のシリンダであることができる。シリンダ36はマ
ンドレル装置を、図７において破線で示される位置まで
鋭角、例えば約20゜だけ移動させるようにすることがで
きる。

図５に示されるマンドレル装置33は、その自由端部に
心出し装置47を有するマンドレル部材46と、マンドレル
部材46を包囲しかつマンドレル部材の自由端部から軸線
方向に間隔を隔てて配置されたソケット部材48とを具備
する。図７に示される傾斜装置27の十字形状のマンドレ
ル装置33の各アームは、その自由端部に心出し装置47を
有するマンドレル部材46と、マンドレル部材の自由端部
から縦方向に間隔を隔てて配置されたソケット部材48と
を具備する。

各マンドレル部材46は、例えば運搬台12によって傾斜
装置まで水平位置で移動されてくる管部分または筒部分
10の隣接する端部内に挿入されるようになっており、こ
のとき管部分10の露出した端部がソケット部材48内に受
容されることができる。これについては図９により詳細
に示される。ソケットは半径方向に延びる環状のフラン
ジ49を具備し、このフランジ49はマンドレル部材46の外
周面に溶接されることができる。ソケットは更に、フラ
ンジ49に固定された環状部材50と、部材50に固定された
周辺部材51とを具備する。わずかに円錐台状をなすソケ
ット壁52の一端部が周辺部材51に固定され、アルミニウ
ムのような柔かい金属材料からなる環状部材53がソケッ
ト壁52の内側端部と環状部材50の隣接する側面との配置
される。環状部材53は、ソケット部材48内に挿入される
管部分10の内側端面に損傷を与えることなしに管部分10
の内側端面に当接することができる。

図10に示されるように、マンドレル部材46の自由端部
に配置された心出し装置47は、ほぼ円形をなす基板55か
ら外方に延びる円筒状の壁54を具備し、壁54の内側端部
は基板55に固定されている。基板55は円筒状の壁54の直
径を実質的に越える直径を有し、その結果基板55のリム
部が壁54から半径方向外方に延びている。基板55はマン
ドレル部材46の外側端部の端部壁56に、例えばボルトま
たは他の係合解除可能な固定手段によって係合解除可能
に固定されている。従って心出し装置47は交換されるこ
とができ、コンクリートが被覆されるべき管部分の内径
に適合されることができる。心出し部材57は例えばゴム
またはプラスチック材料から加圧成形されることがで
き、この心出し部材57はそのすぼんだ状態または収縮し
た状態ではほぼ楕円形の断面をなすことができる。心出
し部材がふくらまされたとき又は膨張せしめられたとき
には、心出し部材の断面形状は円形になる傾向にあり、
心出し部材は装着された管部分10の内周面と円筒状壁54
の外周面との間に形成される環状空間を埋める。心出し
部材57は液体のような所望の圧力流体で膨張せしめられ
ることができる。しかしながら、好ましい実施例では心
出し部材57は空気または別の気体によってふくらまされ
る。圧力流体は供給導管58を介して心出し部材57に供給
されることができ、この供給導管58は図示しない適切な
流体圧力源に連結されることができる。心出し部材はま
た導管58を介してすぼませられることができる。

後に更に説明するように、鋼製補強部11が設けられた
管部分または筒部分10が傾斜装置27によって塔状フレー
ム21内で水平位置から垂直位置に傾けられたとき、垂直
方向に延びる管部分10の上方端部は上方の固定したプラ
ットフォーム23上に装着された上方の管位置決め装置24
によって所定の位置に保持されることができる。次に、
図11および図12を参照して上方の管位置決め装置24につ
いてより詳細に説明する。位置決め装置24は圧力流体シ
リンダ59を具備し、この圧力流体シリンダ59は固定した
プラットフォーム23上に取り付けられた外側の管状ケー
シング61内に形成された内側フランジ60上に取り付けら
れる。シリンダ59は、ケーシング61を通って下方に延び
るピストンロッド62を具備する。ピストンロッド62の外
側端部は内側の伸縮管63の上方端部に連結され、この伸
縮管63は図12に示されるように方形の断面形状をなすこ
とができる。円錐状の管位置決め部材65は伸縮管63の自
由端部に連結された端部壁66を有し、この管位置決め部
材65の円錐状をなす周表面は垂直方向に延びる管部分10
の上端開口部と係合することができる。この円錐状をな
す周表面はアルミニウム、プラスチック、または管部分
10の上方自由縁部に損傷を与えることがありえない他の
比較的柔かい材料からなる外側層で被覆されることがで
きる。内側の伸縮管63は、管状ケーシング61の延長部を
形成する外側の案内部材67を通って延びている。外側の
案内部材67に対する内側管63の軸線方向の伸縮運動は、
外側の案内部材67内に回転可能に取り付けられた複数個
の鋼製ローラ68によって案内されることができる。

伸縮管63の外側表面に固定されると共に伸縮管63の外
側表面から半径方向外方に延びるフランジ70上には一対
の圧力流体シリンダ69が装着される。各シリンダ69はピ
ストンロッド71を具備し、ピストンロッド71の自由端部
はリンク連結部74を介してシリンダ73の端部壁72に連結
される。端部壁72は伸縮管63の断面形状と相補的な断面
形状をなす中央の摺動リング75を具備し、この摺動リン
グ75は伸縮管の外側表面と摺動係合可能となっている。
圧力リングまたは仕上げリング76がシリンダ73の下方端
部に固定される。この圧力リングまたは仕上げリング76
は例えばプラスチック材料またはゴム材料または同様の
可撓性を有する材料で形成されることができる。位置決
め部材65の端部壁66の外周縁面がシリンダ73の内周面と
摺動係合するようにすることができる。プラスチック製
フィルムまたはゴム製フィルムからなるスカート77が、
端部壁72と圧力リング76間でシリンダ73の外周面に対し
て半径方向に間隔を隔てて延びることができる。

次に、図13から図16を参照して可動プラットフォーム
25上に装着された型装置26について更に説明する。管部
分10の外径を実質的に越える内径を有する円筒状の管状
型部分78が、管状型78の縦方向軸線がほぼ垂直方向に延
びるようにプラットフォーム25の中央開口部内に装着さ
れる。傾斜装置27によって塔状フレーム21内に配置され
た管部分10は管状型78を同軸状に貫通することができ、
その結果管部分10の外周面と型78の内周面との間に環状
の型空洞79が形成される。下側の漏斗状部分80が複数個
の支柱81（図13にはその内の一つのみが示されている）
を介して可動プラットフォーム25により固定的に支持さ
れると共に、支柱81を介して可動プラットフォーム25に
固定される。例えば電気モータにより駆動されることが
できる複数個、例えば４個の振動装置82が、漏斗状部分
80の外側表面に沿って周方向に延びる補強部材83上に配
置される。この補強部材83は図13に示されるように角度
をなす断面を有することができる。漏斗状部分80は環状
の型空洞79の上方端部内に開口する。上側の漏斗状部分
84は図示されるように円錐台形状をなすことができ、こ
の上側の漏斗状部分84はプラットフォーム25から上方に
延びる複数個の支柱（図13にはその内の一つのみが示さ
れている）によって部分的に支持される。支柱85はま
た、上側の漏斗状部分84の上方に配置された水平な梁構
造86を支持し、この梁構造86は内側のガードレール88お
よび外側のガードレール89を夫々有する環状の足場用橋
部87を形成する。

上側の漏斗状部分84はその縦方向軸線91回りに回転可
能に取り付けられ、この縦方向軸線91は下側の漏斗状部
分80の中心軸線、管状型78の中心軸線、および管部分10
の中心軸線と一致している。斯くして、回転可能な漏斗
状部分の上方端部に形成された周方向に延びる外側フラ
ンジ92が、支柱85上に装着された対をなすローラ93間に
形成される挟み間隙を通過することができる。円錐台形
状をなす回転可能な漏斗状部分84の下方リム部は下側の
固定した漏斗状部分80の上方リム部と重なり合うことが
でき、これら重なり合うリム部間に回転可能に取り付け
られた小ローラ94は重なり合うリム部間の摩擦を低減さ
せるのに役立つことができる。回転可能な漏斗状部分84
は任意の適切な駆動手段によって回転されることができ
る。好ましい実施例では回転可能な漏斗状部分84の上部
の外側表面上に取り付けられた歯付きリム95が、固定的
に装着された油圧モータ、空気圧モータまたは電気モー
タのようなモータ（図示しない）によって駆動されるピ
ニオンと駆動的に協働することができる。

円筒状の壁96が回転可能な漏斗状部分84の上部内に同
軸状に取り付けられ、その結果漏斗状部分84の内側表面
と円筒状の壁96の下方自由縁部との間に環状の通路97が
形成される。円筒状の摺動弁部材98が、摺動弁部材の外
側表面が円筒状壁96の内側表面と摺動係合するように円
筒状壁96内に同軸状に配置される。内側ガードレール88
の一部を形成する中空の垂直支柱内に配置された圧力流
体シリンダ99が摺動弁部材98の上方端部に連結される。
その結果シリンダ99は図13に示されるように環状の通路
97が閉鎖される下方位置と、通路97が開放される上方位
置との間で摺動弁部材98を移動させることができる。各
シリンダ99はピストンロッド100を有し、ピストンロッ
ド100はその外側自由端部に固定された連結ロッド101を
有する。ローラ102が連結ロッド101の下方自由端部に水
平軸線回りに回転可能に装着され、このローラ102は摺
動弁部材98の上方端部に形成された下向きに開口する円
形溝と協働することができる。斯くして漏斗状部分84は
円筒状の壁96および摺動弁部材98と共に回転することが
でき、一方シリンダ99は静止状態に保たれる。案内ロー
ラ103が、摺動弁部材の回転運動および軸線方向運動の
間に摺動弁部材を支持するために摺動弁部材98の円筒状
の内側表面と係合することができる。

円筒状の管状型78はデンマーク特許出願第644/84号に
開示された型式のものであることができる。即ち、この
型は、直径方向の反対側に配置された振動装置を有する
上方の鋼製シリンダ104を具備することができる。孔付
き円筒状スカート106は管状型78とぼぼ同一の内径を有
し、この孔付き円筒状スカート106の上方端部が例えば
フランジ付き結合部107によって管状型の下方端部に固
定されることができる。図15に最も良く示されるように
孔付きスカート106は方形メッシュ網目状に配置された
小さな貫通開口または貫通孔108を有することができ、
隆起区域109が開口または孔108間に配置されることがで
きる。隆起区域は任意の形状または輪郭を有することが
できる。しかしながら好ましい実施例では各区域は方形
形状をなし、かつこれらの隆起区域は方形メッシュ状の
網目構造を形成する。スカート106は好ましくは鋼板か
ら形成され、このスカート106は或る程度半径方向に膨
張および収縮可能となっていなければならない。従って
スカート106には周方向に間隔を隔てて配置された複数
個の軸線方向に延びるスリット110が設けられることが
好ましい。図15に示されるように、各スリットはスカー
ト106の上方縁部から間隔を隔てられた位置から延びて
スカートの下方縁部内に開口することができる。このと
き、スカートの下方縁部における各スリットの開放端部
は、スカート106の下方縁部に接着されたゴム、プラス
チックまたは他の弾性材料111によって、スカートのわ
ずかな半径方向の膨張を許容しつつ閉鎖されることが好
ましい。

環状の足場用橋部112が、夫々内側のガードレール113
および外側のガードレール114によって可動プラットフ
ォーム25から懸架される。ふくらませ可能な環状部材11
5が内側ガードレール113の下方部分周りにかつ内側ガー
ドレール113の下方部分に対して当接するように配置さ
れ、当接板がふくらませ可能な部材115の外周部に沿っ
て配置される。従ってふくらませ可能な部材115は内側
ガードレール113と当接板116間に配置され、当接板116
は内側ガードレールから半径方向に間隔を隔てて配置さ
れる。周方向に隣接する一対のスリット110間に形成さ
れる孔付きスカート106の各部分には、スカート106の下
方縁部に配置されたラグ117が設けられる。調節可能な
長さを有したほぼ半径方向に延びるねじ連結具118が、
各ラグ117と関連する当接板116とを相互に連結する。圧
力流体が供給管119を介してふくらませ可能な環状部材1
15に供給されることができ、供給管119は空気圧縮機ま
たは液体圧ポンプのような図示しない適切な圧力流体源
から供給されることができる。環状部材115のふくらま
せ又は膨張によりスカート106の下方端部が半径方向に
膨張せしめられることがわかる。しかしながら、環状部
材115がすぼませられたときにはスカートは例えばリン
グ120によってその元の収縮位置に戻るように移動され
る。このリング120はスカート106の下方端部周りに配置
されることができ、またこのリング120はゴムのような
弾性材料で形成させる。

プラスチックまたはゴムのシート材料のような可撓性
を有する材料からなる外側の円筒状のスカート121が、
この可撓性のスカート121が孔付きスカートの外側表面
上の隆起区域109と当接係合することができるように孔
付きスカート106の外側表面周りに滑り嵌めせしめられ
る。斯くして孔付きスカート106の外周面と可撓性のス
カート121の内周面との間に閉鎖室122が形成され、この
室は接続導管124を介してプラットフォーム125上に取り
付けられた真空ポンプ123または別の真空源に接続され
る。

図17および図18に強化コンクリートの外側層30が設け
られた管部分10を塔状フレーム21から貯蔵場所へ運搬す
るための運搬台31を示す。運搬台31は、管部分10上に形
成されたコンクリート層の外側表面を支持するためのベ
ッド126を有する車輪付きフレーム125を具備する。ベッ
ド126は強化ゴムまたはプラスチックのシートのような
可撓性を有するシート材料で形成されることができ、こ
のようなシートは運搬台フレームの縦方向縁部に沿って
運搬台フレーム125に固定されることができる。ベッド1
26により水平位置で支持された被覆付きの管部分の縦方
向軸線がマンドレル部材がその水平位置にあるときのマ
ンドレル部材46の縦方向軸線とほぼ一致するようにベッ
ド126の垂直位置が調節されることが好ましい。

次に、上述の装置の作動についてより詳細に説明す
る。

鋼製補強部11が設けられた管部分または筒部分10が運
搬台12上に置かれ、運搬台12が、地面高さよりも低い位
置に位置する軌道14に沿って傾斜装置27に移動される。
運搬台12が傾斜装置27に隣接する位置に到達すると、支
持フレーム18がそれらの上昇位置に移動され、その結果
管部分10は傾斜装置27の水平方向に配置されたマンドレ
ル部材46と整列した状態に位置せしめられる。ここで、
図９に示されるように角張った断面を有することができ
る環状部材127が、管部分の周りに鋳造（キャスティン
グ）されるべきコンクリート被覆の軸線方向範囲を制限
するために管部分10の端部周りに配置される。次いで運
搬台12は図１において左側に更に移動され、これにより
心出し装置47を有するマンドレル部材46が管部分10内に
挿入され、管部分の自由端部が図９に示されるようにソ
ケット部材48内に受容される。次いで心出し部材57をふ
くらませる又は膨張させるために圧力流体が導管58を介
して供給され、その結果管部分または筒部分10内でマン
ドレル部材46が心出しされる。

次いでマンドレル部材46およびその上に装着された管
部分10は圧力液体シリンダ36によって図５において破線
で示される垂直位置まで傾斜せしめられる。この傾斜移
動は案内手段38によって限定され、この案内手段38はま
た傾斜装置をこの位置に錠止することができるようにな
っている。次いで運搬台12はその上に新しい管部分10を
載せるために戻されることができる。

図７に示すタイプの傾斜装置27が用いられる場合に
は、未だ被覆されていない管部分または筒部分10は図７
において左側から水平位置（水平姿勢）で傾斜装置に移
動されてくる。管部分は、管部分の軸線と水平なマンド
レル部材46の軸線とがほぼ整列されるように運搬台によ
って支持されることができる。管部分がマンドレル部材
46の周りに受容されると、傾斜装置47は矢印45で示され
る方向に90゜回転され、下方に向けて延びるアームが錠
止手段44によって所定の位置に錠止されことができる。

被覆が施されるべき管部分10が上述のようにその垂直
位置に傾斜せしめられるとき、塔状フレーム21の可動プ
ラットフォーム25はその上方位置にある。次いで上方の
位置決め装置24が作動されて管部分10の上方自由端部を
位置決めせしめる。斯くして位置決め部材65が管部分10
の上方端開口部と係合せしめられるように圧力流体がシ
リンダ59に供給され、その後心出し部材57はすぼまされ
ることができる。次いで孔付き円筒状スカート106の下
方端部を膨張させるために圧力流体が供給管119を介し
て環状部材115に供給される。その結果、次いで可動プ
ラットフォームがその下方位置に移動されるときにスカ
ートが環状部材127を通ることが許容される。この可動
プラットフォームの下方位置では環状部材127は円筒状
の管状型78によって包囲され、これにより型空洞が型78
の内周面と管部分10の外周面と環状部材127の上側表面
との間に形成される。

次いで、サイロ28の底部に配置された送りベルト128
によって一様なコンクリートの流れがコンベヤ29に供給
され、コンベヤ29は回転する上側の漏斗状部分84内にコ
ンクリートを送り込む。漏斗状部分84の回転により漏斗
状部分内でコンクリートは周方向にほぼ均一に分配せし
められる。ここでシリンダ99を作動させることにより環
状通路97が部分的に開放されると共に、振動装置82が作
動される。これによりコンクリートは回転しない下側の
漏斗状部分80内に、そして下方の型空洞79内に連続的に
流入せしめられる。コンクリートが型空洞内に流入する
とき、型78上に装着された電磁式振動装置もまた作動さ
れ、これによりコンクリートがほとんど液体状に挙動す
ると共に圧縮される。鋳造作業は足場用橋部87上に立っ
ているオペレータによって監視されることができる。型
空洞がコンクリートでまさに満たされようとしたとき、
可動プラットフォームおよびその上に装着された型装置
26がゆっくりと上方に移動される。この上方移動および
コンクリートの供給は、型空洞内の振動せしめられたコ
ンクリートの上面が型78の上側縁部のわずかに下方に位
置するように制御される。

孔付きスカート106の下方端部が環状部材127の周表面
と係合するような高さ位置まで型78が上方に移動された
ときに環状部材115がすぼまされ、その結果スカート106
の下方端部は弾性リング120によって環状部材127の周表
面ときつく係合するように押し付けられる。なお環状部
材127はゴム、プラスチックまたは同様の可撓性材料か
らなる外側層で被覆されることができる。次いで真空ポ
ンプ123が真空室122内に真空を提供するために起動され
る。孔108のために、スカート106で包囲された鋳造コン
クリート層の外側表面もまた真空にさらされることにな
る。可撓性の円筒状スカート121の外側表面が大気圧に
さらされることによってスリット付きの孔付きスカート
106が半径方向に圧縮せしめられ、その結果管部分10周
りに形成されたコンクリート層が半径方向に圧縮せしめ
られる。コンクリート層の外側表面が受ける半径方向の
圧力および真空はコンクリートの改良された圧縮を生じ
せしめると共に、余分な水を孔108を介して真空室122内
にそして１個または複数個の導管124を介して真空ポン
プ123に吸引せしめる。このようにして取り除かれた余
分な水は適切なリザーバ内に集められることができる。

鋳造工程（キャスティング工程）は管部分10の所望の
軸線方向長さがコンクリート層で被覆されるまで継続さ
れる。鋳造速度を増大させるために、最小量の水がコン
クリート混合物に添加されることが望ましく、余分な水
は上述のように真空によって取り除かれることができ
る。

コンベヤ29の上方端部は可動プラットフォーム25に蝶
着連結されることができ、プラットフォームの下方端部
には横シャフト129が設けれることができる。この横シ
ャフト129はサイロ28のフレーム内に移動可能に取り付
けられ、その結果プラットフォーム25が塔状フレーム21
に対して垂直方向に移動するときにコンベヤ29の下方端
部が移動されることができるようになっている。所望の
軸線方向長さに亘ってコンクリート被覆が鋳造される
と、コンクリートの供給が停止されると共に環状通路97
が摺動弁部材98によって閉鎖され、一方プラットフォー
ム25の上方への移動は継続される。コンクリート層30の
圧縮されかつ良好に形成された上端面を得るために仕上
げリング76がシリンダ69によりコンクリートと接触する
ように下方に押し付けられる。プラットフォーム25が上
方へ移動される間、仕上げリング76はこの位置に維持さ
れる。プラットフォーム25の上方への移動の最後の部分
の間において孔付き円筒状スカート106は徐々に仕上げ
リング76を越えて上方に移動される。このとき孔付きス
カート106の内周面は密封スカート77の外周面と密封的
に接触せしめられ、これにより真空室122内の真空が維
持されることができ、その結果コンクリート層の上方部
分もまた真空処理を受けることができる。鋳造工程が終
了されたとき、シリンダ69は仕上げリング76をその引込
み位置に戻すように移動せしめ、シリンダ59は円錐状位
置決め部材65を管部分10の上方端部から引っ込ませる。
ここで環状の心出し部材57が、管部分10の内側表面と係
合するようにふくらまされ又は膨張せしめられる。レバ
ーアーム39およびその上に装着された運搬台31を図５に
おいて破線で示される上昇位置に移動させるようにシリ
ンダ41が作動される。次いでマンドレル部材46およびそ
の上に装着された被覆付き管部分10,30が水平位置に向
けて移動される。この移動は圧力流体シリンダ36によっ
て制御される。被覆付き管が運搬台31のベッド126と係
合すると、管が載せられた運搬台はシリンダ41によって
制御されて水平位置に移動される。運搬台および被覆付
き管が水平位置になると、心出し部材57がすぼまされ、
運搬台31はレバーアーム39から連結を解除される。次い
で被覆付き管はコンクリートを固める又は硬化させるた
めの所望の場所に移動されることができる。ここで底部
マンドレル装置33は被覆が施されるべき別の管部分を受
容するための準備が整う。

例 被覆が施される管部分10は12mの長さおよび200mmから
1000mmの直径を有することができる。補強部11は直径8m
mの螺旋状に巻かれた鋼製ワイヤを具備することがで
き、この螺旋状の巻き部の軸線方向ピッチは100mmであ
ることができる。補強部は更に、螺旋状ワイヤの巻き部
に溶接された直径6mmの縦方向に延びる鋼製ワイヤを具
備することができる。コンクリート層の半径方向厚さは
50mmから120mmであることができる。被覆されない各端
部（いわゆる『カットバック』）は約300mmであること
ができる。

孔付き円筒状スカート106は約2.5mmの厚さの鋼板から
形成されることができ、開口または孔108の直径は約1mm
であることができる。方形メッシュ網目状に配置された
開口または孔108の相互間隔は約10mmであることができ
る。各隆起区域109は一辺の長さが約5mmの正方形をなす
ことができ、隆起区域間に形成される溝の深さは約1mm
であることができる。外側の可撓性スカート121は非強
化プラスチックシートで形成されることができ、真空室
122内に提供される真空は約90％であることができる。
このときコンクリート層の外周面は約8.000kg/m²の半径
方向内方に向かう圧力を受けることになる。このとき約
2m/分の生産速度でコンクリート層を鋳造することが可
能であり、即ち可動プラットフォーム25はこの速度で上
方に移動することができる。

図面に示されかつ上述された実施例に対し多くの変更
および修正が本発明の範囲内でなされうることが理解さ
れるべきである。例えば、本発明による方法および装置
はロッド形状をなす部材の周りにコンクリート層を鋳造
するために用いられることができる。また、コンクリー
ト層の外側表面は円形断面をなす必要はなく、多角形形
状のような任意の別の断面形状をなすことができる。上
述の種々の圧力流体シリンダは夫々圧力流体および圧縮
空気で作動される液体圧シリンダまたは気体圧シリンダ
であることができる。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B28B 21/00 - 21/98 B28B 19/00 F16L 58/06

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】海底パイプライン用の管部分（10）または
   同様の長い長さの筒部分の外側表面にコンクリート層
   （30）を被覆する方法であって、 ほぼ水平な位置にある管部分（10）の一端部を動力作動
   される回転可能な持ち上げ部材（27）に連結し、 持ち上げ部材（27）を管部分の縦方向軸線に対しほぼ直
   角をなして延びる水平軸線（34）の周りに回転させて管
   部分を直立位置に立上がらせ、 直立した管部分の外側表面の周りに環状型（78）を配置
   してそれらの間に環状空間（79）を形成し、 該環状空間（79）の上方部分内にコンクリート混合物を
   送り込み、 環状型（78）を管部分（10）に沿って上方に移動して管
   部分の外側表面上に該コンクリート層（30）を形成する
   ようにし、 持ち上げ部材（27）を前記水平軸線（34）の回りに回転
   させて被覆された管部分（10,30）を傾斜させ水平位置
   に戻すようにする、 海底パイプライン用の管部分または同様の長い長さの筒
   部分の外側表面にコンクリート層を被覆する方法。
2. 【請求項２】更に、コンクリート層から自由水を引き出
   してコンクリート層を安定化させるために、管部分（1
   0）の外側表面上に形成されたコンクリート層（30）を
   環状型（78）の下方スカート（106）内に形成された孔
   （108）を介して真空にさらすことを含んでいる、請求
   項１に記載の方法。
3. 【請求項３】スカート（106）の孔（108）はスカートの
   外側表面と、スカートを包囲する外側の周壁（121）と
   の間に形成された真空室（122）と連通している、請求
   項２に記載の方法。
4. 【請求項４】該スカート（106）に軸線方向に延びるス
   リットが形成されると共に外側の周壁（121）は可撓性
   を有する材料で形成され、これにより、真空室（122）
   が真空源（123）に接続されたときにコンクリート層（3
   0）が半径方向の圧縮を受けるようにした、請求項３に
   記載の方法。
5. 【請求項５】環状型（78）は塔状構造（21）に沿ってほ
   ぼ垂直方向に移動され、塔状構造（21）の下方部分に配
   置された傾斜可能な持ち上げ部材（27）によって管部分
   （10）が塔状構造内で直立した位置に傾斜せしめられ
   る、請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法。
6. 【請求項６】コンクリート混合物が型（78）の上側の漏
   斗状部分（84）に送り込まれ、型の漏斗状部分が型の残
   りの部分に対して回転せしめられてコンクリート混合物
   を型内に形成された環状空間（79）内に周方向に分配す
   るようにした、請求項１から５までのいずれか一項に記
   載の方法。
7. 【請求項７】海底パイプライン用の管部分（10）または
   同様の長い長さの筒部分の外側表面にコンクリート層
   （30）を被覆する装置において、 フレーム構造（21）と、 フレーム構造（21）の下方部分内にほぼ水平な軸線（3
   4）回りに傾斜可能に配置された持ち上げ部材（27）
   と、 水平位置に配置された管部分（10）の一端部を持ち上げ
   部材（27）に連結する手段（46−48）と、 管部分をフレーム構造（21）内の直立した位置に傾斜さ
   せるために管部分（10）の縦方向軸線に対しほぼ直角を
   なして延びる水平軸線（34）回りに持ち上げ部材（27）
   を回転させる動力手段（36）と、 管部分（10）をフレーム構造内で上記直立した位置に保
   持する手段（24）と、 管部分と環状型との間に環状空間（79）を形成するよう
   に直立した管部分（10）を包囲する環状型（78）と、 該環状空間（79）の上方部分内にコンクリート混合物を
   送り込む手段（29）と、 管部分（10）の外側表面上に該コンクリート層（30）を
   形成するように環状型を管部分（10）に沿って上方に移
   動させ、その後に被覆された管部分（10,30）を動力手
   段（36）の作動により水平位置に戻すよう傾斜させる手
   段、 とを具備する海底パイプライン用の管部分または同様の
   長い長さの筒部分の外側表面にコンクリート層を被覆す
   る装置。
8. 【請求項８】更に、環状型（78）から垂下しかつ環状型
   の下方延長部を形成する孔付きスカート（106）を具備
   し、更に、コンクリート層から自由水を引き出してコン
   クリート層を安定化させるように該スカート（106）内
   に形成された孔（108）を介してコンクリート層（30）
   を真空にさらす手段（121−124）を具備する、請求項７
   に記載の装置。
9. 【請求項９】真空にさらす手段（121−124）は該スカー
   ト（106）を包囲する外側の周壁（121）を有し、スカー
   トと外側の周壁との間に真空室を形成するようにした、
   請求項８に記載の装置。
10. 【請求項１０】該スカート（106）に軸線方向に延びる
    スリットが形成されると共に外側の周壁（121）は可撓
    性を有する材料で形成されこれにより、真空室が真空源
    （123）に接続されたときにコンクリート層（30）が半
    径方向の圧縮を受けるようにした、請求項９に記載の装
    置。
11. 【請求項１１】上記連結手段（46−48）は、管部分（1
    0）の軸線方向に延びる穴内に受容されるべき少なくと
    も１つのマンドレル部材（46）と、その膨張した状態に
    おいて穴の内周面と係合するようにマンドレル部材上に
    配置された膨張可能な手段（47）とを有する、請求項７
    から10までのいずれか一項に記載の装置。
12. 【請求項１２】膨張可能な手段（47）は、マンドレル部
    材（46）の周りに配置された中空をなす環状のふくらま
    せ可能な部材（57）を具備する、請求項11に記載の装
    置。
13. 【請求項１３】上記連結手段は、その中に管部分（10）
    の端部を受容するソケット部材（48）を有する、請求項
    ７から12までのいずれか一項に記載の装置。
14. 【請求項１４】持ち上げ部材（27）は、中央の水平軸
    （34）から外方に延びる十字形状に配置された４個のマ
    ンドレル部材（46）を具備する、請求項７から13までの
    いずれか一項に記載の装置。
15. 【請求項１５】上記フレーム構造は、環状型（78）の移
    動を案内するための垂直方向に延びる案内手段（22）を
    具備する塔状構造（21）である、請求項７から14までの
    いずれか一項に記載の装置。